CN109899566A

CN109899566A - 一种先导式气动电磁阀

Info

Publication number: CN109899566A
Application number: CN201910261199.6A
Authority: CN
Inventors: 杨阳; 李强; 胡森; 林启明; 侯建魁
Original assignee: Shenyang Aerospace Xinguang Group Co Ltd
Current assignee: Shenyang Aerospace Xinguang Group Co Ltd
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2019-06-18

Abstract

本发明涉及一种先导式气动电磁阀，包括电磁阀组件、气推杆、支架、气阀芯、液阀芯、滤网组件、气路弹簧、连接杆、气接嘴、液路接嘴、气路弹簧、液路弹簧、液路推杆、液壳体Y、液壳体R、密封胶圈和胶垫；电磁阀组件中的磁阀芯在电磁力的作用下向左侧移动，推动气推杆、连接杆和气阀芯一起向左侧移动，使先导气进入支架腔体内，支架的腔体内有均匀分布的通孔，先导气从支架腔内的通孔使两侧的胶垫膨胀一定的距离，在先导气压力的作用下，支架两侧的液推杆分别推动两侧的液阀芯移动，打开两侧的进液口，使液体介质流向出口。本发明具有结构紧凑、重量轻、同步性高和响应时间快等特点，适用于卫星、武器等推进系统。

Description

一种先导式气动电磁阀

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，具体涉及一种先导式气动电磁阀。

背景技术

先导式气动电磁阀是卫星、武器、电推进领域等姿轨控系统中一个重要的组成部分。在传统的双组元发动机中通常使用两个直动式电磁阀分别提供燃料和氧化剂，这就导致整个发动机系统不仅质量重，而且两个电磁阀开启、关闭的同步性也不高，特别是大流量的双组元发动机使用两个直动式电磁阀响应时间也非常慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种先导式电磁阀，具有结构紧凑、重量轻、同步性高和响应时间快等特点，适用于卫星、武器等推进系统。

本发明的技术解决方案：

一种先导式气动电磁阀，包括电磁阀组件、气推杆、支架、气阀芯、液阀芯、滤网组件、连接杆、气路弹簧、气接嘴、液接嘴、液路弹簧、液路推杆、液壳体Y、液壳体R和胶垫；

所述的支架上部的一侧固定电磁阀组件，支架上部的另一侧固定气接嘴；所述的气推杆的一端安装在电磁阀组件内，气推杆的另一端设有凹槽，连接杆的一端安装在气推杆端面凹槽内，连接杆的另一端安装在气阀芯的端面凹槽内，气阀芯、气路弹簧安装在气接嘴与支架形成的腔体内，气阀芯通过气路弹簧压在支架的密封刃口上，实现密封作用；

所述的支架下部的两侧分别安装液壳体Y和液壳体R，支架和液壳体Y、液壳体R之间分别装有胶垫，液壳体Y和液壳体R的两端分别安装液接嘴，液阀芯、液推杆、液路弹簧安装在液接嘴与液壳体Y、液壳体R形成的内腔内，液接嘴通过压缩液路弹簧使液阀芯的密封面压在液壳体Y和液壳体R的密封刃口形成密封，液阀芯端面设有凹槽，液路推杆的一端安装在液阀芯端面凹槽内，液路推杆的另一端压在胶垫上，液接嘴进口处装有滤网组件。

本发明与现有技术相比的有益效果：

（1）本发明有两个液路进口和出口，适用于双组元发动机，使用一台先导式气动电磁阀相比使用两台直动式电磁阀重量要减轻很多；

（2）本发明一个支架组件内腔充气后，通过两侧胶垫膨胀，同时将两侧的液阀芯打开，使两侧液阀芯动作同步；

（3）本发明电磁阀组件的壳体采用一体式焊接结构，结构紧凑，磁通利用率高，所以电磁阀动作响应时间≤14ms，解决了普通电磁阀在大流量情况下响应时间慢的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明在未通电状态下示意图。

图3为本发明在通电状态下示意图。

图中，1、电磁阀组件，2、气推杆，3、支架，4、连接杆，5、气阀芯，6、气路弹簧，7、气接嘴，8、液接嘴，9、滤网组件，10、液路弹簧，11、液阀芯，12、液壳体Y，13、液推杆，14、胶垫，15、液壳体R，16、密封胶圈，101、螺环，102、磁阀芯，103、罩壳，104、隔磁垫片，105、线圈，106、壳体，901、滤网骨架，902、过滤网，903、支撑网，904、支撑环。

具体实施方式

以下参照附图，结合具体实施例，详细描述本发明。

实施例

如图所示，一种先导式气动电磁阀，包括电磁阀组件1、气推杆2、支架3、气阀芯5、液阀芯11、滤网组件9、连接杆4、气路弹簧6、气接嘴7、液接嘴8、液路弹簧10、液路推杆13、液壳体Y12、液壳体R15、密封胶圈16和胶垫14。

所述电磁阀组件1是磁场的形成机构，包括由磁性材料和不锈钢焊接一体的壳体106，缠绕在壳体外壁用于产生磁场的线圈105，套装在线圈外部用于形成磁场回路的罩壳103，在壳体内运动设置的磁阀芯102，提供隔磁效果的隔磁垫片104安装在磁阀芯102的一端，以及安装在壳体端部用于控制磁阀芯行程的螺环101。电磁阀组件通过螺纹连接固定在支架3的一端。

所述支架3是本发明的重要密封部件，其一端与电磁阀组件1通过螺纹连接，另一端与气接嘴7螺纹连接。气推杆2安装在支架3和磁阀芯102之间，气推杆2与支架3右侧刃口形成密封效果。气接嘴7与支架3利用螺纹连接在一起，气接嘴7使用密封胶圈16形成密封。气阀芯5、气路弹簧6安装在气接嘴7与支架3形成的腔体内，气阀芯5通过气路弹簧6压在支架3左侧刃口形成密封效果，气阀芯5设有介质流道。连接杆4的一端安装在气推杆2端面凹槽内，连接杆4的另一端安装在气阀芯5的端面凹槽内，连接杆4使气推杆2和气阀芯5形成联动，与支架3形成动态密封效果。

所述支架3采用钛合金三D打印技术一体成型，其内部设有介质流通腔道，在其左右两端面设有密布小孔。胶垫14紧贴于端面表面放置，胶垫14外边缘高于支架3外端面。液壳体Y12、液壳体R15分别置于两侧胶垫14外侧，使用螺栓连接，螺栓连接应提供适当预紧力，使液壳体Y12、液壳体R15与支架3外端面贴合，挤压胶垫14外边缘形成密封。此时，支架3两侧胶垫14将先导式电磁阀空间分为三个部分，分别为气路部分以及两个液路部分，三部分相互独立。

所述液接嘴8利用螺纹连接分别安装于液壳体Y12、液壳体R15的两端，利用密封胶圈16隔绝泄露，液阀芯11、液推杆13、液路弹簧10安装在液接嘴8与液壳体Y12、液壳体R15形成的内腔内。液路弹簧10安装在液接嘴8和液阀芯11之间，液路弹簧10压缩产生的弹簧力使液阀芯11密封面压在液壳体Y12、液壳体R15的刃口上形成密封，液阀芯11的密封面中心有用于安装液推杆13的凹槽，液推杆13的另一端压在胶垫14上，液路左右两部分的结构对称。

工作原理

所述先导式气动电磁阀共设有一个先导气进气口A、先导气排气孔B、流体1入口C、流体2入口D、流体1出口E及流体2出口F。先导气气源接气接嘴7，两种流体介质分别接相应液接嘴8。该先导式电磁阀是通过电磁阀组件1的开启关闭控制先导气体的通断，进而控制两个液路的同步启闭。初始状态下，先导气通过气阀芯5的介质通道后被支架3左侧刃口与密封件形成的密封副截断。液路流体经过液阀芯11介质通道后同样被液壳体Y（R）刃口与密封件形成的密封副截断。初始状态如附图2。

所述先导式气动电磁阀通电时，线圈105产生磁场，形成的电磁力使磁阀芯102向左侧移动，磁阀芯102推着气推杆2一起运动，直至气推杆2压在支架3右侧刃口上形成密封，与此同时，气阀芯5在连接杆4的带动下克服弹簧力向左侧移动，气阀芯5与支架3的左侧，先导气体进入支架3内腔，支架3内腔压力增高，气压使胶垫14膨胀，胶垫14推动两侧液推杆13，使液阀芯11与液壳体Y（R）的密封副打开，液体流经液壳体Y（R）内部流体通道到达出口，实现两侧液路部分的同时开启，此时流体状态为图3。

所述先导式气动电磁阀失电时，电磁力消失，气阀芯5在弹簧力和气体压力的作用下复位，重新实现与支架3的密封，先导气被截断。气推杆2及磁阀芯102在连接杆4的带动下同时复位，气推杆2与支架3刃口处的密封副打开，支架3内气体经排气孔排出，支架3内气压恢复至大气压，由于胶垫14为弹性体，液推杆13与液阀芯11在弹簧力的作用下复位，液阀芯11密封件与液壳体Y（R）刃口重新形成密封副将流体截断，先导式电磁阀恢复至原始状态。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明的保护范围之内。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims

1.一种先导式气动电磁阀，其特征在于，包括电磁阀组件（1）、气推杆（2）、支架（3）、气阀芯（5）、液阀芯（11）、滤网组件（9）、连接杆（4）、气路弹簧（6）、气接嘴（7）、液接嘴（8）、液路弹簧（10）、液路推杆（13）、液壳体Y（12）、液壳体R（15）和胶垫（14）；

所述的支架（3）上部的一侧固定电磁阀组件（1），支架（3）上部的另一侧固定气接嘴（7）；所述的气推杆（2）的一端安装在电磁阀组件内，气推杆（2）的另一端设有凹槽，连接杆（4）的一端安装在气推杆（2）端面凹槽内，连接杆（4）的另一端安装在气阀芯（5）的端面凹槽内，气阀芯（5）、气路弹簧（6）安装在气接嘴（7）与支架（3）形成的腔体内，气阀芯（5）通过气路弹簧（6）压在支架（3）的密封刃口上，实现密封作用；

所述的支架（3）下部的两侧分别安装液壳体Y（12）和液壳体R（15），支架（3）和液壳体Y（12）、液壳体R（15）之间分别装有胶垫（14），液壳体Y（12）和液壳体R（15）的两端分别安装液接嘴（8），液阀芯（11）、液推杆（13）、液路弹簧（10）安装在液接嘴（8）与液壳体Y（12）、液壳体R（15）形成的内腔内，液接嘴（8）通过压缩液路弹簧（10）使液阀芯（11）的密封面压在液壳体Y（12）和液壳体R（15）的密封刃口形成密封，液阀芯（11）端面设有凹槽，液路推杆（13）的一端安装在液阀芯（11）端面凹槽内，液路推杆（13）的另一端压在胶垫（14）上，液接嘴（8）进口处装有滤网组件（9）。

2.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：所述电磁阀组件（1）包括由磁性材料和不锈钢焊接构成的壳体（106），缠绕在壳体外壁用于产生磁场的线圈（105），套装在线圈外部用于形成磁场回路的罩壳（103），在壳体内运动设置的磁阀芯（102），提供隔磁效果的隔磁垫片（104）安装在磁阀芯（102）的一端，以及安装在壳体端部用于控制磁阀芯行程的螺环（101）。

3.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：所述的支架（3）为一体式结构，其内部设有介质流通腔道，在其左右两端面设有密布小孔。

4.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：所述滤网组件（9）包括过滤网（902）、起支撑过滤网作用的支撑网（903），过滤网和支撑网（903）安装在滤网骨架（901）上并通过支撑环（904）压紧，支撑环（904）和滤网骨架（901）焊接。

5.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：所述胶垫（14）为弹性橡胶膜片，胶垫（14）外边缘高于支架（3）外端面，根据液路流通介质选择丁腈类、乙丙类或者氟醚类橡胶中的任一种。

6.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：气阀芯（5）设有介质流道。

7.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：电磁阀组件（1）和气接嘴（7）通过螺纹连接的方式固定在支架（3）上部的两侧；液壳体Y（12）和液壳体R（15）通过螺纹连接的方式固定在支架（3）下部的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：气推杆（2）和气阀芯（5）与连接杆（4）相连的一端均为非金属端面。

9.根据权利要求1所述的一种先导式气动电磁阀，其特征在于：所述的气接嘴（7）和液接嘴（8）均设有密封胶圈（16）。